글: 허영 PD / 의료기기 PD실
한국산업기술평가관리원(KEIT) / www.keit.re.kr
향후 의료IT융합기술은 수요자 중심으로 발전할 것이며, 따라서 개발 방향도 기술 중심이 아니라 시장 중심의 기술이 필요하고, 여기에 서비스와 디자인을 결합한 개념이 반드시 도입되어야 한다. 미래 의료서비스는 언제 어디서든지 구속됨이 없이 편안하게 진료를 받고 동시에 일부 치료와 예방이 가능한 방향으로 발전할 것이다.
개요
융합기술이란 이종기술간 융합을 통하여 신제품이나 서비스를 창출하거나 기존제품의 성능을 향상시키는 기술로서, 생명 공학 및 바이오 관련 BT와 반도체, 컴퓨터 통신 관련된 IT 기술의 융합이 새로운 신성장 동력으로서 대두되고 있다. 특히 컴퓨터와 네트워크 기술을 바탕으로 IT 기술 분야가 급성장하면서 의료 서비스 분야도 예외는 아니어서 의료기기 분야에서 IT 기술과의 접목이 활발히 진행되어 널리 보급되고 있다.
그림 1 의료와 IT산업을 위한 학제간 개념도
의료 IT 융합산업이란 IT, BT, NT 등 신기술의 융합을 통하여 창출되는 고부가가치의 메디컬 신산업(서비스)으로 고령화 사회의 도래에 따른 New-Aging(뉴-에이징) 산업 분야, 현대인의 생활 질병에 대한 라이프스타일 산업 분야와 세계최고 의료서비스 제공을 위한 첨단의료 산업분야로 구성될 수 있다.
최근 고령화 사회의 도래에 따른 뉴-에이징 산업 분야로 고령질환 모니터링 및 홈 재택의료 등 고령인구의 건강한 생활을 지원하는 시스템과 기기 등을 포함하며, 현대인의 생활 질병에 대한 라이프스타일 산업 분야로 생활에서 오는 질병(만성질환, 암 등)의 조기 진단, 성인병 예방관리 등을 지원하는 바이오센서 칩, 현장진단기기, 헬스케어 시스템 등을 포함한다. 여기에는 첨단의료장비, 로봇 등을 통하여 고차원 의료서비스를 제공하기 위한 텔레호스피탈, 영상진단기기, 수술로봇 등이 추가된다.
의료 IT 융합기기의 특성으로는 정보통신기술을 기반으로 지능형 의료기기와 첨단화에 관계된 IT기술과 융합되고 있으며 차세대 맞춤형 진단치료기술, u-Health 핵심기술, SW기술, 센서기술 등으로 향후 10년 이내에 개인 건강관리를 위한 모바일 의료기기 시장이 급속히 성장할 것이며, 산업적으로는 전형적인 중소기업형 다품종 소량생산의 고부가가치 산업이다. 최근 비만 및 성인병 환자 증가에 대한 경계심과 건강관리에 대한 보급이 확대되고 있으며, 만성질환 등의 상시 관리를 위한 원격/재택 진료 및 POCS(Point of Care System)에 대한 관심도 높아지고 있다.
의료 IT 융합기술의 필요성으로는 인구 고령화, 질병의 조기진단 치료, 예방의학발전 등 패러다임의 급속한 변화에 따라 의료서비스 수요가 급증하고 있으며, 세계 의료기기시장의 85%를 차지하는 미국, 유럽, 일본 등 의료 선진국가의 평균 출산율 저하 및 평균수명 증가로 인해 인구 고령화가 가속화되고 있다. 세계 각국의 소득수준 및 생활수준 향상과 의료비 지출이 증가하고 있어, 이에 따른 고급 의료서비스 수요가 지속적으로 창출되고 있다.
특히 의료 서비스의 트랜드 변화가 일어나고 있는데, 기존 치료 중심에서 건강관리의 개념으로 확대된 신규 시장이 창출되고 있으며, IT관련 기술혁신 및 인프라 확충으로 이를 이용한 u-Health(원격건강 관리) 산업의 대두와 u-Health 의료기기에 대한 수요도 증가할 것으로 전망되고 있다. 이를 통해 고혈압, 당뇨, 심장질환, 뇌졸중 등 성인병에 지속적인 생리현상 감시 및 이에 대응하는 의료서비스가 가능할 것이다. 특히 손목형 혈압, 혈당, 심전도 측정기 등에서 인체 친화적이고 사용자 인터페이스가 우수한 센서 기술을 채용하고 있으며, 바이오 MEMS 기술과 고분자기술, 광학기술, 생물학 기술 등이 융합된 센서 및 유전자 칩 개발이 가속화되고 있다. 이를 바탕으로 언제, 어디서나 의료서비스를 제공받을 수 있는 의료 정보시스템과 병원뿐 아니라 모든 의료관련 참여자의 광범위한 네트워크화가 이루어질 것이다.
한편으론 개도국의 의료시장 진입 확대에 대한 대응과 자유무역협정에 따른 관세장벽 철폐에 따른 비관세 분야인 기술 장벽이 강화될 것으로 예상되어, 미국 등 선진국을 중심으로 의료기기의 안전성과 신뢰성에 대한 규제가 강화되고 있다. 이에 따라, 의료산업의 확대와 개발도상국의 가격경쟁력을 통한 자국 의료시장 진입 확대에 대응하기 위하여 미국, EU 등을 중심으로 의료기기의 안전성과 신뢰성에 대한 규제가 강화되는 추세이다.
그림 2 의료- IT 융합 산업(서비스)
국내외 시장 및 기술 현황
시장 현황
세계 의료기기시장은 2009년에는 1,868억 달러, 2010년에는 2456억 달러로 증가하였으며 년 평균 5%(아시아는 10% 이상) 증가가 예상되고 있다. '10년도 기준으로 북미 대륙이 1001억 달러, 유럽은 571억 달러, 아·태평양은 406억 달러 및 기타 지역은 478억 달러 정도로 구성된다. 국가별 세계의료기기 시장점유율은 미국의 시장점유율이 38.6%로서 1위이고 일본 9.7%, 독일 7.7%, 프랑스 3.7% 순이며, 우리나라는 세계시장점유율이 약 1.5%로 세계 13위를 차지하고 있다.
시장전망으로는 미국, 일본 및 유럽 등의 선진국 전자의료기기 시장은 향후 5%이상대의 성장률이 예측되며, 개도국은 의료복지에 대한 관심이 높아지면서 전자의료기기에 대한 수요증가에 힘입은 결과로 10% 내외의 높은 성장이 예상되고 있는데, 특히 중국의 전자의료기기 시장은 매년 30%에 가까운 높은 성장률을 보일 것으로 예상되고 있다.
한편 국내의료기기 산업은 2006년 이후 10% 대의 높은 성장률을 유지하나 아직도 무역적자 비중이 높은 편이고, 2011년 시장규모는 4.3조원 정도인데 생산규모는 3.4조원 정도로 내수가 1.5조원, 수출이 1.9조원 정도의 규모를 차지하고 있는데, 무역수지는 약 9,000억 원 정도로 비교적 큰 편에 속한다.
그림 3 세계 의료기기 시장의 지역별 규모<자료: 의료기기정보기술지원센터, 2012. 9>
기술 현황
국외 기술 현황
미국을 비롯해 일본, 유럽 등 세계 각국은 정부 주도하에 기업, 연구소가 유비쿼터스 시대에 적극 대비하고 있다. 미국의 NASA, HP, MIT 등에서는 PDA나 착용식 컴퓨터와의 통신이 가능한 원격 건강진단시스템과 스마트 액세서리를 이용하여 바이오 신호를 측정, 분석할 수 있는 라이프가드(Lifeguard) 등 착용형 또는 부착형 생체신호 감지시스템을 개발하는 등 의료목적에의 IT 적용이 활발히 이루어지고 있으며, 최근에는 스마트폰을 이용한 건강정보분석 및 모니터링 관련 기술 및 서비스가 크게 증가 되고 있는 실정이다.
예로서, IT업체, 제약회사, 스포츠용품 회사 등 다양한 산업분야에서 전략적 제휴를 통해 관련 첨단제품을 경쟁적으로 출시하고 있는데 언제, 어디서나 의료 서비스를 제공받고자 하는 소비자의 욕구증대는 의료정보시스템이 병원에 국한되지 않고 모든 의료관련참여자를 포함하는 광범위한 네트워크 개념의 신산업으로 성장해 나가고 있는 현상을 보여주고 있다. IBM은 보험사와 의료서비스 공급자를 대상으로 원격 모니터링과 개인 건강측정 등 다양한 솔루션을 제공 중이고, 마이크로소프트사도 표준화된 의료정보 검색 및 공유시스템 개발에 주력하고 있는 등 글로벌 IT기업들이 신규 유망 사업 분야인 u-health 의료산업을 IT산업의 확대 시장으로 적극 활용하고 있다. 구글 등 포털 기업들은 이미 헬스케어 산업과 관련된 다양한 서비스를 제공하고 있다.
일본에서는 북해도 대학을 중심으로 이동통신망과 위성을 통한 피부영상 및 ECG, 맥박 등을 전송하는 프로젝트를 수행하였으며, NEC는 u-Health 부문에서 대·중형 규모의 병원용으로 가격을 낮춘 EMR(전자의무기록)의 판매 및 서비스를 시행하고 있으며, 이외에도 전자업체 등이 의료기기 제조에 관심을 갖고 직간접으로 투자를 진행하고 있다. 이처럼 이들 기업은 기존 부품과 소재의 강점을 헬스케어 산업분야에 적극적으로 활용하여 새로운 동력산업으로 준비하고 있다.
유럽에서는 EU 공동으로 대형 연구체계를 구축하여 미국, 일본 등에 대응한 노력을 기울이고 있으며, 특히 가정 중심의 의료복지 건강 시스템을 연구하고, 원격 상담을 중심 내용으로 하는 Mobile Health 프로젝트를 여러 국가가 참여하는 컨소시엄 형태로 추진하고 있다.
국내 기술 현황
그렇다면 국내 기술 현황은 어떤가. 국내 휴대용 진단기기 부분에서는 지금까지 단순 기능의 제품 위주였으나, 최근 개인 건강진단 및 관리에 대한 관심이 높아지면서 개인용 첨단의료기기 개발업체가 증가하고 있는 상황이다. 예를 들어, 당뇨환자의 혈당 등을 측정하여 휴대폰으로 전송하는 서비스를 제공하는 디바이스가 개발되어 이미 실행되고 있고, 소형 혈당계, 심전계, 뇌파계, 환자 감시 장치, 혈압계, 청력계, 분만 감시 장치 등으로 구분되는 생체측정기기와 디지털 X-Ray, 초음파 진단기기 등은 국제적인 경쟁력을 확보하고 있으며, 그 외에도 차별화된 IT/BT형 제품 개발이 지속적으로 이루어지고 있어 향후 수요가 크게 형성될 것으로 판단된다.
우리나라의 u-Healthcare 서비스 산업은 아직까지 초기 수요 창출을 위한 공공복지 차원의 시범사업 비즈니스 모델 발굴에 주력하고 있으며 일부대학병원들을 중심으로 도입 활용사례가 확대되고 있다. 연세대학교 세브란스병원을 비롯하여 주로 대학병원들을 중심으로 도입 사례가 확대되고 있으며 KT, SKT, 인성정보 등을 중심으로 원격 및 재택 진료 시범서비스가 일부 진행되고 있다. 특히 통신회사와 대학병원과의 협력 모델을 발굴하여 새로운 서비스를 발굴하고 있으며, 상시 진료 및 감시 시스템을 통해 이상 발생 시 응급 진료진이 GPS와 연계하여 긴급출동하거나 노인·어린이의 위치정보를 파악하여 효과적으로 보호하는 등 응급구호 서비스 및 소외지역의 환자에 대한 공공의료서비스 제공에도 기여하고 있다.
주요 의료기기 기술 현황
□ Digital - X선 촬영기 (Digital X-ray: DR)
고감도·고해상도의 Film-less 반도체 검출기(TFT LCD, CCD)를 적용한 디지털 X선 촬영기를 활용하면 필름이 불필요하므로 필름의 분실로 인한 데이터의 분실을 방지하고, 필름 운반 등의 인력 낭비도 줄일 수 있으며, 디지털 영상 데이터를 인터넷을 통하여 전송하면 여러 명의 의료 전문가가 각기 다른 장소에 떨어져 있어도 실시간으로 적절한 논의를 통하여 효과적으로 최적의 진단을 내릴 수 있어 방대한 양의 환자 영상 데이터를 분류, 전송, 관리하는 측면에서도 효율성 극대화할 수 있는 가장 필수적인 기기이다.
□ PACS (Picture Archiving and Communications System)
디지털 영상 데이터를 병원서버에 저장하고 전송, 관리하는 총체적인 시스템으로 영상의료기기에서 나온 영상 데이터를 PACS를 이용한 실시간 전송, 관리가 가능하여 정확하고 신속한 진단할 수 있으므로 의료 서비스 품질을 크게 향상 시킬 수 있다. CT, MR과 같은 장비와 사용자의 판독용 단말기 사이를 연결하는 네트워크 인프라와 영상 데이터의 저장과 관리, 검색 기능에 IT 기술이 접목되는 시스템이다.
□ CAD (Computer Aided Diagnosis)
CAD는 컴퓨터도움진단, 컴퓨터보조진단 등으로 번역하며 진단 기능은 없고 병변의 검출만을 수행하는 시스템에 한해서 computer-aided detection으로 쓰기도 하는데 디지털로 변환된 MRI, CT, Mammogram, 초음파 영상 등과 같은 의료영상에서 자동으로 병변의 검출이나 보조 진단을 수행하도록 한 컴퓨터 소프트웨어로서 흉부 CT 영상이나 유방암영상에서의 종양의 판별, X-선 영상에서 골밀도 계산 및 골절 예측 등이 임상적으로 활용되고 있다.
□ EMR(Electronic Medical Record)
종합병원이나 중대형 병원을 중심으로 환자 영상 데이터뿐만 아니라 환자의 인적정보, 병력사항, 기초 건강정보, 진찰 및 처방전까지 모든 의료기록을 전산화하여 디지털로 저장하고 보관하는 시스템으로 병원 정보화가 체계적으로 구비되고, 더불어서 병원 간 데이터 전송에 대한 표준화나 보안 문제가 해결되면 병원 간 데이터 전송 및 공유가 가능해짐으로 기존에 병원을 옮기면서 진료를 받을 때 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있고, 효과적인 병력 관리를 할 수 있으므로 고품질의 의료서비스를 제공하는 기술이다.
□ u-Healthcare
u-Health(Ubiquitous Health)의 약자로서, IT와 보건의료를 연결하여 언제 어디서나 예방, 진단, 치료, 사후 관리의 보건의료 서비스를 제공받을 수 있는 서비스 시스템 또는 환경을 의미하는 것으로 의료 서비스가 IT와 결합되어 제공됨으로써 안전성, 효율성, 이용자 중심성, 적시성, 효과성, 균형성 등의 달성을 가능하게 한다. u-Health 서비스는 활용 영역에 따라 보건의료 기관 내부 정보화, 보건의료기관과 기관의 연결, 보건의료 기관과 이용자의 연결로 구분될 수 있으며 이는 예방과 건강 증진, 진료와 사후 관리 목적을 구분하여 유형화 할 수 있는데 궁극적으로 활용 가능성이 높은 발전된 형태의 u-Health 서비스는 보건 의료 기관과 이용자 간의 직접적 연결을 통한 원격의료서비스 영역이며 이는 가정과 이동공간에서 이루어지는 서비스로 분류될 수 있다.
그림 4 의료 IT 산업의 이정표
그림 5 원격 로봇기반의 재활 훈련 모습
SWOT 분석 및 기술추이
의료IT융합산업에 대한 SWOT 분석을 아래 표 2에 정리하였다. 표에서 보듯이 국내의 우수한 제조경쟁력을 기반으로 정부의 적극적인 지원책을 비롯한 각종 강점과 기회요인을 전략적으로 실효성 있게 추진한다면 약점과 위협요인은 충분히 해결할 수 있을 것으로 판단된다.
향후의료IT융합기술은 수요자(고객) 중심으로 발전할 것이며, 따라서 개발 방향도 기술 중심이 아니라 시장 중심의 기술이 필요하고, 여기에 서비스와 디자인을 결합한 개념이 필히 도입되어야 한다. 미래 의료서비스는 그림 4에 나타낸 이정표에서 보듯이, 언제 어디서든지 구속됨이 없이 편안하게 진료를 받고 동시에 일부 치료와 예방이 가능한 방향으로 발전할 것이다.
결론적으로 요약하면 다음과 같이 크게 세가지의 형태로 발전 할 것이다. 첫째, 모바일 기반의 무자각화로서 거울, 소파, 침대 욕실 등 일상생활 용품 등을 이용하여 일상생활이나 이동 중에 무의식적으로 생체신호를 지속적으로 측정하여 진단 분석과 동시에 예방 치료할 수 있도록 하는 것으로, U-health care 관련 의료기기 연구의 큰 주류를 형성하고 있다. 둘째로는 지능화로서 현재는 특정분야의 전문의에 의하여 판단되고 있지만 다양한 질병의 예방과 치료를 위해서는 향후에는 지식서비스와 지능화를 통하여 의사나 전문의의 협력을 최소화하는 방향으로 발전할 것으로 전망되고 있으며, 마지막으로 원격화로서 의료기기분야에 있어서 대표적인 예로 로봇을 이용한 원격수술을 예로 들 수 있는데, 전문의에 의해서 제어되는 로봇은 최소 침습 등의 장점으로 인하여 그 보급이 급속하게 증가할 예정이고 이외에도 독고노인들이나 환자들의 정신 건강이나 보행 보조 등을 지원하는 간호서비스 로봇이 조만간 우리사회에 크게 활용될 것이다.
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